|
|
  |
активный выпрямитель на ОУ, оценить реализацию |
|
|
|
Dec 3 2007, 17:52
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата Tanya @ Dec 3 2007, 18:41)
А что Вы, уважаемый Herz, называете точностью? Точнее про точность напишите... Вот для синусоиды... это что будет? Цитата Да, мне нужно получить/измерить средневыпрямленное значение сигнала с динамическим диапазоном десятки милливольт - единицы вольт (об этом я написал ещё в первом посте). И я так же понял. Вообще, если речь идет о выпрямителе- то логичнее всего предположить средневыпрямленное значение сигнала на выходе. Особенно если оговорено, что сигнал- синусоида. Кстати, 0,1% для 100 кГц- не так уж и мало. Петлевое усиление для выпрямительной схемы должно быть не менее 1000, даже если не учитывать нелинейность прямой ветви ВАХ диодов. ОУ далеко не всякий удовлетворяет таким требованиям, особенно в сочетании с высокими статическими х-ками.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 18:14
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(Herz @ Dec 3 2007, 20:31)  Это потому, что я неясно выражаюсь или потому, что Вы невнимательно читаете? Да, мне нужно получить/измерить средневыпрямленное значение сигнала с динамическим диапазоном десятки милливольт - единицы вольт (об этом я написал ещё в первом посте). Форма сигнала не меняется, высшая гармоника - до 100 кГц. Вот я и говорю, что меня бы устроил преобразователь с точностью (для суб-100-килогерцовой синусоиды и оговоренного динамического диапазона) не хуже 0,1%. При этом я имею в виду точность соответствия выходного сигнала амплитуде входной синусоиды. Понятно, что для иных форм точность может ухудшиться. Поэтому я и хочу, как вариант преобразователя, повторитель для одной полуволны и инвертор - для другой. Как видите, мои требования не такие уж жёсткие. Вот это-то и непонятно, что значит 0.1%... От диапазона, как Вы выражаетесь. От чего эти 0.1%? От 3 вольт это будет одно, а от 3 милливольт совсем другое. Если бы Вы написали, что требуемая абсолютная точность 3 милливольта, то это бы было 0.1% от 3 вольт... Но тогда точность для сигнала 3 мв была бы... И можно было бы с гордостью говорить - - у меня для малых сигналов 100% точность.... А про жесткость... Вот у Вас скорость нарастания (грубо) 1 вольт/микросекунду. Хотите ошибку в милливольты... Какая должна быть задержка для ошибки в одну тысячную? Примерно наносекунды... Стало быть полоса усилителя должна быть.... А шум на корень из полосы...
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 18:47
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Herz @ Dec 3 2007, 20:31)  ...Форма сигнала не меняется, высшая гармоника - до 100 кГц. Вот я и говорю, что меня бы устроил преобразователь с точностью (для суб-100-килогерцовой синусоиды и оговоренного динамического диапазона) не хуже 0,1%. При этом я имею в виду точность соответствия выходного сигнала амплитуде входной синусоиды. Понятно, что для иных форм точность может ухудшиться. Поэтому я и хочу, как вариант преобразователя, повторитель для одной полуволны и инвертор - для другой. Как видите, мои требования не такие уж жёсткие. По-моему, требования как раз довольно жёсткие (особенно если заданная точность должна выдерживаться хотя бы в коммерческом диапазоне температур). 0,1% от 10 мВ - это 10 мкВ всего. Нужны бытрые и точные ОУ, с малым температурным дрейфом, прецизионные резисторы (лучше сборки), а также диоды с малым временем восстановления.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 19:31
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Tanya @ Dec 3 2007, 20:14)  Вот это-то и непонятно, что значит 0.1%... От диапазона, как Вы выражаетесь. От чего эти 0.1%? От 3 вольт это будет одно, а от 3 милливольт совсем другое. Нет никаких сомнений... Цитата .... И можно было бы с гордостью говорить - - у меня для малых сигналов 100% точность.... Да нет, мне так много не надо... Цитата А про жесткость... Вот у Вас скорость нарастания (грубо) 1 вольт/микросекунду. Хотите ошибку в милливольты... Какая должна быть задержка для ошибки в одну тысячную? Примерно наносекунды... Стало быть полоса усилителя должна быть.... А шум на корень из полосы... А я вот Ваших рассчётов не смог понять. О какой задержке идёт речь? По-Вашему, ошибка в одну тысячную потребует расширения полосы в тысячу раз? Цитата(Designer56 @ Dec 3 2007, 20:24)  СКВ- это совсем другая вещь. Шумы в измеряемом сигнале влияют на результат гораздо сильнее. Если нужно измерять параметры именно синусоидального сигнала- измерение средневыпрямленного в этом случае выигрышнее. Другое дело, когда нужно знать именно СКВ, независимо от формы. Но тут следует внимательно отнестись к полосе пропускания. И я о том же. Поскольку истинное СКВ мне не нужно, не думаю, что задача так уж сложна. Громоздка немного... Цитата(Stanislav @ Dec 3 2007, 20:47)  По-моему, требования как раз довольно жёсткие (особенно если заданная точность должна выдерживаться хотя бы в коммерческом диапазоне температур). 0,1% от 10 мВ - это 10 мкВ всего. Нужны бытрые и точные ОУ, с малым температурным дрейфом, прецизионные резисторы (лучше сборки), а также диоды с малым временем восстановления. Ниже 50 мВ, на самом деле сигнал не упадёт, да и с точность в начале шкалы, скажем прямо, можно было поскромнее. В целом же, да, потребуется аккуратность, в том числе и в выборе комплектующих. Но вполне достижимо. Просто возиться с этим....  Ну Вы понимаете...
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 20:04
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(deemon @ Dec 3 2007, 21:32)  Кстати , если неохота самому городить подобный выпрямитель - есть например микросхема AD637 . Она , в зависимости от включения , может давать на выходе среднеквадратичное значение , или средневыпрямленное , или логарифмическое . Судя по даташиту - точность весьма высокая .... смущает только ухудшение точности при малых уровнях ( это впрочем везде так ) , и снижение полосы частот , тоже при малых уровнях ( а это следствие её логарифмического принципа вычислений ) . Но может быть , этот вариант тоже стоит рассмотреть ............ Ну, средневыпрямленное - всё-таки нет. В целом, ничего, можно бы попробовать, хоть и из пушки по воробьям... Но за такие деньги неужели буфер поприличнее встроить не удалось?
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 20:22
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Herz @ Dec 3 2007, 22:31)  Ниже 50 мВ, на самом деле сигнал не упадёт, да и с точность в начале шкалы, скажем прямо, можно было поскромнее. В целом же, да, потребуется аккуратность, в том числе и в выборе комплектующих. Но вполне достижимо. Просто возиться с этим... Погодите-ка... Вот, сейчас только подумалось: если Вам нужно измерять среднее напряжение синусоиды, может, и однополупериодного выпрямителя будет достаточно? Такой сделать гораздо легче, чем двухполупериодный. Возможно, получится и на одиночном ОУ. ЗЫ. Прочитал ещё раз тему внимательно - однополупериодный выпрямитель может прокатить и для сигнала произвольной, но неизменной формы.
Сообщение отредактировал Stanislav - Dec 3 2007, 20:28
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 20:41
|
Знающий
   
Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888

|
Цитата(Herz @ Dec 3 2007, 23:04)  Ну, средневыпрямленное - всё-таки нет. Почему нет ? В даташите на 6-й странице сказано , что если отключить усредняющий конденсатор Cav , показанный на рисунке 2 ( они советуют всё же 5 пикофарад оставить , для стабильности ) , то схема начинает давать на выход абсолютное значение ( absolute value ) . А если это потом отфильтровать - то получится как раз средневыпрямленное значение . То есть , схема-то позволяет , вопрос - как там будет с точностью и полосой частот на милливольтном сигнале . А с другой стороны - для синусоиды-то всё равно , какое там будет среднее значение , RMS или средневыпрямленное . Цитата(Herz @ Dec 3 2007, 23:04)  Но за такие деньги неужели буфер поприличнее встроить не удалось? Но зато за эти деньги они лазерную подгонку делают ...... всё же трудятся люди  Цитата(Stanislav @ Dec 3 2007, 23:22)  Погодите-ка... Вот, сейчас только подумалось: если Вам нужно измерять среднее напряжение синусоиды, может, и однополупериодного выпрямителя будет достаточно? Такой сделать гораздо легче, чем двухполупериодный. Возможно, получится и на одиночном ОУ. Да-да , и главное - без диодов и транзисторов Вы же тут писали - Цитата Я ещё в 80-х сделал схему двухполупериодного выпрямителя на одном ОУ, без диодов и транзисторов. Интересно было бы посмотреть ..... я вот , при всей моей буйной фантазии  - такого придумать не смог , увы  Вот ежели бы в схему ОУ внутрь залезть - можно было бы что-нибудь замутить подобное ..... но пилить корпус , да в кристалл тыкать - нет , это не наш путь
Сообщение отредактировал deemon - Dec 3 2007, 20:32
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 20:46
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Stanislav @ Dec 3 2007, 22:22)  Погодите-ка... Вот, сейчас только подумалось: если Вам нужно измерять среднее напряжение синусоиды, может, и однополупериодного выпрямителя будет достаточно? Такой сделать гораздо легче, чем двухполупериодный. Возможно, получится и на одиночном ОУ. ЗЫ. Прочитал ещё раз тему внимательно - однополупериодный выпрямитель может прокатить и для сигнала произвольной, но неизменной формы. В принципе - да, была у меня такая мысль. Видимо придётся к ней вернуться.  Точность будет легче обеспечить. Жаль только уровень сигнала терять... У меня шкала АЦП - 4,095 В и пятивольтовым питанием хотелось обойтись. Всё равно на одиночном ОУ никак не получается... Да и как на одном от влияния нагрузки избавиться?
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 20:54
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Вот более сильное утверждение: средневыпрямленное значение сигнала переменного тока произвольной формы может быть измерено с помощью однополупериодного выпрямителя. Цитата(Herz @ Dec 3 2007, 23:46)  В принципе - да, была у меня такая мысль. Видимо придётся к ней вернуться.  Точность будет легче обеспечить. Жаль только уровень сигнала терять... У меня шкала АЦП - 4,095 В и пятивольтовым питанием хотелось обойтись. Всё равно на одиночном ОУ никак не получается... Точность от этого только выиграет. Можно ещё питание опера сделать побольше... Цитата(Herz @ Dec 3 2007, 23:46)  ...Да и как на одном от влияния нагрузки избавиться? Что подразумевается под влиянием нагрузки? Не переходите на личности
Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:26
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 21:17
|
Знающий
   
Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888

|
Цитата(Herz @ Dec 3 2007, 23:46)  В принципе - да, была у меня такая мысль. Видимо придётся к ней вернуться.  Точность будет легче обеспечить. Жаль только уровень сигнала терять... У меня шкала АЦП - 4,095 В и пятивольтовым питанием хотелось обойтись. Всё равно на одиночном ОУ никак не получается... Да и как на одном от влияния нагрузки избавиться? А у АЦП дифференциальный вход ? Если так , то есть вариант на одном ОУ двухполупериодный выпрямитель сделать и получить средневыпрямленное значение , только потом дифференциальный вход нужен . Вот так можно сделать :
ОУ тут один , правда всё же 2 диода ..... но что делать  Вот так ещё лучше - больше амплитуда на выходе . Разрядный резистор лучше перенести к конденсаторам :
Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:29
|
|
|
|
|
Dec 3 2007, 21:20
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(deemon @ Dec 4 2007, 00:07)  Вот так можно сделать :
ОУ тут один , правда всё же 2 диода ..... но что делать  И какой же АЦП здесь предлагается? Деемон, Ваши схемы хороши всем, кроме одного: они не имеют отношения к обсуждаемым здесь и в других темах вопросам, потому, что не соответствуют условиям задачи. Цитата(deemon @ Dec 4 2007, 00:17)  Вот так ещё лучше - больше амплитуда на выходе . Разрядный резистор лучше перенести к конденсаторам :
А Вы уверены что Ваши схемы вообще будут работать как выпрямители? О том, что ОУ нуждается в ОС по постоянному току, мне удалось выяснить ещё в школе, и без хоровицхиллов.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
  |
23 чел. читают эту тему (гостей: 23, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|